四肢骨关节专用检查的安全性

第八节　四肢骨关节专用MR检查的安全性

1992年，意大利百胜公司研发的第一台四肢关节专用成像系统Artoscan－C问世。该MRI仪是世界首套四肢关节专用系统，骨关节的影像清晰，颇受骨科医生和放射学专家的青睐。Artoscan－C机型为永磁型磁体，使用合金材料制造，大大缩小了磁体的体积，因此，检查时患者无须处于封闭的磁体内，而只是将被检查部位置于磁体中，并使用了专用的接收线圈，使得四肢关节的MR检查向专用性方向迈出了第一步。

Artoscan－C机型的特点为开放式检查空间，可有效地避免患者产生幽闭恐惧反应。Artoscan－C通过量体定制的宽频RF线圈、线性接收线圈和相控阵接收线圈，可提供膝关节、踝关节、肘关节、脚和手的高质量平扫图像，有助于四肢的骨、关节、肌肉及血管疾病的发现和诊断，如退行性变、半月板损伤及关节软骨韧带损伤等，对早期发现和诊断类风湿性关节病也有重要意义。因其先进性、特色性和实用性，正迅速被骨创伤科、运动医学、手外科、足外科、风湿病科、放射科等临床科室所认同和接受。

1998年，百胜医疗集团在Artoscan－C的基础上，又推出了0.2T永磁型开放式C形磁体的E－ScanXQ。它除了Artoscan－C能检查的膝、踝、肘、腕及其远端关节和软组织外，还能检查肩关节和髋关节，大大增加了它的临床适用范围。并且因为它的开放式设计，增加了受检者的舒适性和操作者的方便性。E－ScanXQ机身小巧，安装简便，占地只需18m²，总重约2 000kg，不需要特殊的电源、磁场屏蔽及射频屏蔽，被欧美国家称为“Office MRI”。

四肢关节专用磁共振系统目前在全球采用永磁型磁体（如Esaote和Fonar）和超导型（如ONI INC.）2种设计，前者场强0.2～0.6T，后者为0.7～1.0T。对于开放超导磁共振仪来讲，高场强确实可以带来较高的图像质量和较高的信噪比，但同时又不可避免地存在购买和运行成本太高以及安全性等问题。但是对于开放低场强磁共振仪来讲，带来的与成像系统有关的主要问题是较低的信噪比（SNR），因此可能需要延长成像时间或降低空间分辨率以改善SNR。但是对于临床，对比分辨率（CNR）是更为重要的成像参数，因为它决定了相邻组织结构是否可以进行区分以及MRI图像的整体清晰度。目前全球市场上的主流仍然是低场专用磁共振。

肌骨关节专用磁共振目前根据平躺位和直立位两种检查方法分两大类：前者主流机型有C－scan和E－scan（Esaote，Italy），均为永磁型，场强为0.2T；后者主要为G－scan（Esote，It－aly）和Upright（Fonar，USA.）。C－scan是专为检查肘关节以远和膝关节以下的四肢关节部位而设计的，E－scan将四肢关节的应用领域扩大到包括肩部和髋部在内的全身四肢关节。E－scan系统最重要的特点还是其灵活性、易于安装和使患者舒适。由于采用了开放式设计，患者可以从3个方向进入扫描野，主要入口的工程学外形是24cm的内部开放空间和30cm的外部开放空间。和C－scan一样，在检查中，操作人员和患者家属都可以在扫描室内与患者保持密切接触，这对于外伤患者和儿童显得尤其重要。G－scan和Upright都是为在负重位下检查全身肌骨关节系统而设计制造的。G－scan最大的特点就是先进的磁体可旋转设计，使得脊柱、四肢关节在负重位下检查成为可能；Upright是Fonar公司制造的全身磁共振，场强0.6T，它采用垂直磁场，开放度达到了51cm，这样设计的目的使患者全身都可以在磁体的覆盖范围之内，方便患者进行各种姿势的检查。G－scan和Upright的图像清晰，功能先进，检查便捷，彻底消除了幽闭恐惧症，这些都使其在肌骨关节方面的专业性更强，实用性更高，也更加满足临床对诊断和科研等方面的需要。

由于四肢骨关节专用MRI的设计独特，其静磁场相对较小，且四肢骨关节专用MR检查时仅患者的被检查部位置入磁孔内，因而甚至带有铁磁性动脉瘤夹的患者也能接受四肢骨关节MR检查，且带有心脏起搏器或植入式除颤复律器的患者也有可能进行这项检查。

Shellock等对22种动脉瘤夹在四肢骨关节专用MR检查时的安全性进行评估，研究中涵盖非铁磁性材料及铁磁性金属材料制成的动脉瘤夹，其所使用的MRI扫描仪为Artoscan－C四肢关节专用成像系统。研究者使用20cm长的棉线将动脉瘤夹悬挂在量角器上，以测量动脉瘤夹的偏转角度，从而间接得知四肢关节专用MRI系统是否对动脉瘤夹造成影响。研究结果表明，所有22例不同材料制成的动脉瘤夹均未对MRI系统造成干扰。由于四肢磁共振设备的特殊设计以及患者行MR检查时头部并不进入磁孔内，因而带有特定动脉瘤夹的患者行四肢骨关节专用MR检查是安全的。

许多研究报道Heifetz（17－7PH）和Yasargil型号动脉瘤夹可严重影响MRI磁场，并对患者造成危害，因而此类患者不能行常规MR检查。

通常，带有心脏起搏器和植入性心脏除颤复律器（implantable cardioverter－defibrillators，ICD）的患者不能行常规MR检查。然而，由于四肢骨关节专用MRI的特殊设计，这些患者能够安全地接受四肢骨关节专用MR检查。

1999年，Shellock等对7种心脏起搏器和7种植入式心脏复律除颤器接受四肢骨关节专用MR检查时的安全性进行评估（表3－1），其所使用的MRI扫描仪为0.2TArtoscan－C四肢关节专用成像系统，研究者将心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器浸入盛有生理盐水的水箱以模拟人体胸腔。随后，将此水箱放置于四肢骨关节专用MRI的检查座椅上，并分别将水箱平行或垂直于MRI磁场放置后进行MRI扫描。扫描参数为SE序列T1WI和梯度回波序列，并分别于扫描前、中、后评估心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器的功能状态，及其与MRI系统间的相互影响。结果表明，四肢骨关节专用MRI的磁场并不影响心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器的正常工作，且后者并不会对MRI图像质量造成影响。这是由于四肢骨关节专用MRI的静磁场很低，且其带有梯度法拉第仓，患者行MR检查时仅将患肢放置于扫描孔内，患者的胸部在磁共振设备之外，因而梯度或射频电磁场不可能引起心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器内的共振电流。

表3－1　心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器